鉛フリーはんだ接合部の応力・非線形ひずみ振幅評価に及ぼす硬化則の影響

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概要

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本研究では鉛フリーはんだ接合部の機械的疲労試験と有限要素法(FEM)解析を用いて,鉛フリーはんだ接合部の応力・非線形ひずみの評価においての硬化則の影響を調べた。機械的せん断疲労試験の結果から,Sn-3.5Ag-0.75CuとSn-8Zn-3Biはんだは移動硬化の硬化特性を示していることが確認された。機械的負荷と温度サイクル負荷の解析において,等方硬化則と移動硬化則による非線形ひずみ振幅の誤差が大きくても15%程度で,接合部の疲労寿命評価にそれほど大きな影響を与えないと考えられる。また,応力の評価において,機械的負荷解析では両硬化則の誤差が40%まで大きくなる。しかし,機械的負荷解析と温度サイクル解析において移動硬化則を適用し,負荷時にはクリープを考慮せず保持時間のみクリープを考慮した弾塑性・クリープ解析を行うと,収束性に問題なく応力・非線形ひずみの評価における誤差が10%以下の精度のよい結果が得られる。
社団法人エレクトロニクス実装学会の論文
2004-03-01

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